Josephson结中激发孤子的电流脉冲方法──原理与数值实验

根据反散射理论讨论了电流脉冲法产生磁通孤子的阈值条件。对甚长结作的数值实验与理论符合很好。对有限结，考虑到边界效应，电流台阶范围等因素，对孤子激发条件有额外的要求，对圆对称环域结用脉冲法激发了孤子，并分析了其中回波效应、外磁场等对激发条件的影响。所有结果表明，电流脉冲法是在Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结中激发孤子态的有效方法，理论阈值条件可以提供有益的参考作用。     

噪声扰动对环形圆对称Josephson结第一零场台阶的影响

本在环形圆对称Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结Ｓｉｎｅ－Ｇｏｒｄｏｎ方程的基础上，考虑在实际物理环境必然存在热噪声和各种电磁噪声，加入无规随机噪声的影响，对环形结的孤子运动和第一零场台阶进行数据模拟计算，观察磁通孤子在噪声涨落电流作用下的运动情况，发现了不同于理想结的孤子运动模式转变现象，讨论了涨落电流在这些现象中所起的作用，并分析了噪声涨落对环形结各种物理性质的影响。     

环形Josephson结中的回波效应与第一零场台阶的下限偏置电流

本文用微扰理论下环形Josephson结中圆对称孤子点粒子模型所得的结果,首先分析了环形结中各种耗散情形下的孤子回波效应,部分结果与数值模拟计算结果进行了比较;然后讨论了孤子为避免回波效应而共振地在结中往返传播,环形结必须具备的最小偏置电流,分析表明,这种最小偏置电流与结的内、外半径和结中的耗散情形有关,给出了一些理论计算结果,并对此进行了讨论。     

内脉冲拉曼散射效应对暗孤子传输系统的影响及其抑制

利用守恒量扰动法，研究了内脉冲拉曼散射效应对暗孤子脉冲到达检测窗口时间抖到、传输系统误码率的影响。结果表明，内脉冲拉曼散身效应对暗孤子速度产生了影响，引起了暗孤子传输系统的平衡点漂移，并与放大器噪声联合作用增大了暗孤子脉冲到达时间的抖动，恶化了系统的误码率，限制了系统的传输距离。引入非线性增益可以有效３内脉冲拉曼散身效应对暗孤子传输系统的不良影响。     

高阶非线性对双折射光纤中亮孤子成形的影响

本文采用拉格朗日近似方法讨论了高阶非线性对双折射光纤中亮孤子传输特性的影响，给出了计入五阶非线性时入射到双折射光纤中的光脉冲演化成束缚亮孤子对的阈值条件。研究结果表明，与不计入高阶非线性的情形相比，正的高阶非线性减小入射脉冲演化成束缚亮孤子对的振幅阈值；负的高阶非线性的存在，不仅提高了入射脉冲演化成束缚亮孤子对的振幅阈值，而且还存在着入射脉冲演化成束缚亮弧子对的振幅上界。     

稀薄等离子体中的超短强激光脉冲孤子及尾波孤子

在弱相对论条件下，给出了超短强激光脉冲在稀薄等离体中传播的孤子解及其所激发的尾波场孤子解。     

高阶非线性对双折射光纤中亮孤子成形的影响

本文采用拉格朗日近似方法讨论了高阶非线性对双折射光纤中亮孤子传输特性的影响,给出了计入五阶非线性时入射到双折射光纤中的光脉冲演化成束缚亮孤子对的阈值条件。研究结果表明,与不计入高阶非线性的情形相比,正的高阶非线性减小入射脉冲演化成束缚亮孤子对的振幅阈值;负的高阶非线性的存在,不仅提高了入射脉冲演化成束缚亮孤子对的振幅阈值,而且还存在着入射脉冲演化成束缚亮弧子对的振幅上界。     

非线性饱和性对双折射光纤中孤子传输特性的影响

本文采用拉格朗日近似方法讨论了非线性的饱和性对双折射光纤中孤子传输特性的影响,给出了存在非线性的饱和性时入射到双折射光纤中的光脉冲演化成束缚孤子对的阈值条件。研究结果表明,与不计入非线性的饱和性相比,在计入非线性的饱和性时,入射脉冲的振幅阈值要增大。     

脉冲离散效应对光纤中基于交叉相位调制的脉冲压缩的影响

通过数值模拟，分析了脉冲离散效应对单模光纤正群速色区基于暗孤子交叉不相位调制的脉冲压缩的影响，并提出了减轻这种影响的办法，作者发现，即使暗孤子与被压缩脉冲的中心波长相差很小，离散效应对脉冲压缩的影响也很大，离散效应不仅导致脉冲压缩比的减小和压缩后脉冲峰值功率的降低，而且还导致脉冲压缩所需最佳光纤长度的增加以及压缩后的脉冲呈现不对称性，还发现，若采取本文提出了的非同步耦合法，则可以明显地弥补离散效应     

脉冲内拉曼散射影响下的孤子之间的相互作用及其控制

研究了脉冲内拉曼散射效应影响下的同相和反相相邻孤子脉冲之间的相互作用,分析了孤子之间的相互作用对定时抖动的影响和脉冲内拉曼散射效应对孤子频移的影响。研究结果表明:在脉冲内,在拉曼散射效应的影响下,同相基态孤子脉冲的周期性离合被破坏了,两孤子脉冲一次碰撞后一直处于排斥状态,并且在碰撞后自频移现象十分明显;反相孤子脉冲的影响则较弱,两孤子脉冲都向下降沿发生偏移。引入非线性增益可以有效地控制孤子之间的相互作用,抑制自频移效应和稳定孤子传输。     

光孤子对的振幅比与相位差对传输的影响

利用分步傅里叶变换法分别求解含三阶色散效应和不考虑三阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔（NLS）方程,通过数值求解发现三阶色散效应会使孤子对脉冲发生单边振荡,并在振荡侧逐级产生次脉冲。讨论孤子对的两束孤子脉冲之间的振幅比与相位差对传输的影响,发现在不考虑三阶色散的情况下,振幅比与相位差均对孤子对的传输有显著影响,在考虑三阶色散效应时,只有相位差对孤子对的传输产生影响,并可以导致脉冲能量转移。     

5GHz的16.2ps超短光脉冲的产生

对采用法布里－珀罗腔和正常色散光纤联合消啁啾进行了理论和实验上的研究，实验得到啁啾小于孤子形成临界值，重复频率为５ＧＨｚ、脉宽为１６．２ｐｓ的超短光脉冲，并对消啁呼后的超短光脉冲进行了孤子传输实施。     

有限宽度布拉格原子层中光子囚禁与移动孤子的研究

研究二能级原子层宽度对一维共振吸收布拉格反射镜中自感应透明光孤子形成的影响.结果表明：在有限宽度的二能级原子层中仍可激发稳定的移动孤子，其激发条件对原子层宽度依赖不大；然而静止孤子的存在条件却敏感地依赖于原子层的宽度，二能级原子层宽度只有小于某一特定值时，光脉冲才能演化成静止孤子. 关键词： 有限宽度 周期结构 移动孤子 静止孤子     

小的内半径圆对称环域Josephson结中孤子行为的研究

环域结的位相差φ随时间演化的扰动Sine-Gordon方程(SGE)比in-line结的多出了与径向坐标ρ成反比的一项1/ρ (dφ)/(dρ),它的影响将随着ρ的减小而增大。我们的数值研究结果表明,不同的孤子行为出现在双孤子激发的状态:在内半径为7.5λ_J的环域结中,属于对称模式的双孤子激发只出现在低电流范围内,且在Ⅰ-Ⅴ曲线上呈现出迴滞现象;在内半径为50λ_J的环域结中,除了对称模式的激发外,还在高电流范围内出现串形模式的双孤子激发,在Ⅰ-Ⅴ曲线中也没有出现迴滞现象。     

主被动锁模光纤激光器的脉宽计算及其稳定性分析

分析了主被动锁模光纤环形孤子激光器的运行机理，用分裂步长法进行了数值模拟，获得了重复频率为１０ＧＨｚ，脉宽为９８５ｆｓ的稳定的孤子脉冲序列，通过孤子参量演化方程的求解，获得了光结环形孤子激光器的稳定运行条件及孤子脉宽的解析表达式。     

非均匀光纤系统中高阶效应对拉曼脉冲产生的影响

从含三阶效应和自陡峭效应的变系数耦合非线性薛定谔方程(CNLS)出发,采用分步傅里叶数值算法,仿真模拟了光孤子在光纤中传输时的演变,探析三阶效应以及自陡峭效应对拉曼脉冲产生的影响。结果表明自陡峭效应改变了孤子的传输特性,破坏孤子的传输周期,导致孤子随着传输距离的增加而衰减,使得大部分能量从泵浦脉冲前沿转移到拉曼脉冲,使拉曼脉冲变为孤子脉冲在光纤中传输。     

负折射介质中可控自陡峭效应对孤子传输的影响

研究了具有非线性极化的负折射介质中孤子脉冲的传输特性,着重分析了在常规非线性传输模型中不曾出现的由负折射介质色散磁导率导致的可控自陡峭效应对孤子传输的影响.结果表明,与正自陡峭效应一样,负自陡峭效应同样造成孤子脉冲的非对称、中心偏移和高阶孤子衰减,但脉冲偏移的方向与正自陡峭效应情形相反.此外,利用可控自陡峭效应可以从某种程度上抵消三阶色散效应导致的孤子脉冲偏移,从而实现孤子脉冲中心的无偏移传输.     

瞬态激光作用下的弛豫过程

概述了国内外在非平衡统计方面有关的理论和方法。着重介绍了中国科学院金属研究所在固体非平衡性质方面研究工作的一些新近进展，其中包括激光脉冲激发下的非平衡声子动态过程，一维链中非线性声子交互作用形成的孤子状激发，无序固体低温下声子输运的量子理论，瞬态激光作用下温度和长度变化的不同步效应。最后讨论了这方面今后应进行的理论和实验工作。     

拉曼散射与自陡峭效应对皮秒孤子传输特性的影响

通过求解包含拉曼增益和自陡峭效应的高阶非线性薛定谔方程, 运用MATLAB模拟了拉曼增益和自陡峭效应共同作用对孤子脉冲在各向同性光纤中传输特性的影响, 结果表明, 自陡峭效应会导致孤子产生时域位移, 而且会使高阶孤子产生孤子分裂现象. 与此同时, 拉曼增益改变了孤子的传输特性, 抑制了自陡峭效应, 从而导致脉冲宽度增大、脉冲偏移程度减弱、高阶孤子分裂成基阶孤子所需的传输距离增大.     

熔石英介质中强紫外激光自聚焦效应研究

 针对脉冲宽度约1 ns、波长为351 nm的三倍频紫外激光，定量分析了熔石英介质中的自聚焦长度、峰值光强与强紫外激光光束质量及环境条件等因素的关系，研究了产生紫外光非线性自聚焦效应的阈值条件。研究结果表明：在强紫外激光光束质量一定的前提下，可将B积分值定义为自聚焦的阈值条件;入射强紫外激光光束质量越差，在熔石英介质中产生自聚焦的阈值条件越低;即使对于空间分布均匀的理想光束，当空气中存在灰尘时，经过一段距离的传输后，在熔石英介质中将导致强紫外激光自聚焦效应的产生，且灰尘尺寸较大时的自聚焦效应较明显,自聚焦的阈值条件也相对较低。